由表1可見(jiàn)，該污泥堆肥中的重金屬Cu主要是以碳酸鹽結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的形式存在；Ni主要以離子交換態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)的形式存在；Zn主要以離子交換態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的形式存在； Cd的離子交換態(tài)含量較高，達(dá)47. 6%，這部分Cd與土壤膠體是以吸附方式結(jié)合的。較高含量的以離子交換態(tài)形態(tài)存在的Cd對(duì)環(huán)境有潛在的影響。
2.2 栽培后根際與非根際環(huán)境中重金屬形態(tài)變化
由表2可以看出，栽培后根際與非根際環(huán)境中重金屬形態(tài)變化特征如下。
（1） Pb在根際和非根際都是以離子交換態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的形式存在，沒(méi)有檢測(cè)到碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)；其中栽培后根際的Pb離子交換態(tài)大于非根際，說(shuō)明黑麥草可以使Pb活化易于吸收。
�。�2） Cu主要以碳酸鹽結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的形式存在于根際和非根際污泥中，其中殘?jiān)鼞B(tài)是主要的存在狀態(tài)，非根際占Cu總量的70. 6%，根際占Cu總量的65. 8%；離子交換態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)都沒(méi)有檢測(cè)到，說(shuō)明黑麥草在生長(zhǎng)過(guò)程中一系列的生理生化活動(dòng)將有效態(tài)的Cu轉(zhuǎn)化成了穩(wěn)定態(tài)。
�。�3）根際Ni的離子交換態(tài)含量是栽培前的2. 53倍，說(shuō)明黑麥草根系活化了根際印染污泥中的N，i使污泥中的Ni由緊結(jié)合態(tài)（鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)+有機(jī)結(jié)合態(tài)）向松結(jié)合態(tài)（離子交換態(tài)）轉(zhuǎn)移，而且Ni的轉(zhuǎn)移速度可能大于植物的吸收速度。殘?jiān)鼞B(tài)的含量減少了84. 4%，因此黑麥草對(duì)印染污泥中的Ni有很好的吸收能力。
�。�4） Zn的有機(jī)結(jié)合態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)有增加的趨勢(shì)，可見(jiàn)Zn的移動(dòng)性比Cu強(qiáng)，在根際作用下的活化程度較高。說(shuō)明Zn易于遷移，生物有效性強(qiáng)，呈現(xiàn)易于被植物吸收的狀態(tài)。
（5）與Pb、Cu、Ni、Zn相比，Cd在根際和非根際的各形態(tài)之間沒(méi)有很大的區(qū)別，相應(yīng)形態(tài)之間差異不顯著。但是在根際Cd的離子交換態(tài)含量高達(dá)10. 8 mg/kg，鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)也較高（6. 0mg/kg），碳酸鹽結(jié)合態(tài)的含量很小，只有0. 1mg/kg，說(shuō)明根際作用不利于碳酸鹽的形態(tài)存在，使得Cd向其他形態(tài)轉(zhuǎn)變。
2.3 重金屬的生物有效性與其形態(tài)之間的關(guān)系
生物有效性指植物吸收的有效態(tài)重金屬占土壤中重金屬總量的比例。通常用生物有效性來(lái)量化表征植物吸收土壤中重金屬的能力[14-15]。
式中，A植物、A土壤分別為植物和土壤中重金屬A的總量（mg/kg）。
重金屬多有變價(jià)和較高的化學(xué)活性，隨環(huán)境條件的變化，常有不同的價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)，而且形態(tài)不同，其穩(wěn)定性和毒性也不同。重金屬進(jìn)入土壤后起主要作用的是離子交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)。離子交換態(tài)金屬指通過(guò)靜電力吸附在土壤表面上的金屬，它可最先進(jìn)入溶液，也最易被植物吸收。碳酸鹽結(jié)合態(tài)的金屬可以緩沖交換態(tài)的金屬，是植物潛在的金屬庫(kù)[16]。這兩種形態(tài)統(tǒng)稱為重金屬的有效態(tài)，是影響作物重金屬含量的主要因素[17]。
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